一种混凝土搅拌站的信息化管理系统及方法

技术领域

本申请涉及信息化管理技术领域，具体而言，涉及一种混凝土搅拌站的信息化管理系统及方法。

背景技术

混凝土搅拌站是用于生产混凝土的设备和工作场所，其生产过程需要考虑多种因素，如原材料的质量、生产效率、能源消耗等；为了提高混凝土搅拌站的生产效率和管理水平，对混凝土搅拌站采用信息化管理。

目前的混凝土搅拌站的排产计划制定通常是依据生产订单的交付时间的先后进行排产，但是生产过程中存在许多不可预测的因素，例如搅拌设备故障或设备生产能力不足等，这些因素会导致生产计划安排不合理，造成生产过程中的等待时间过长或者生产任务过于饱和，严重影响搅拌站的生产效率。因此，如何在多方面准确衡量设备的生产力和生产任务的紧急程度以进行合理的生产计划安排是当前需要解决的问题。

发明内容

本申请提供一种混凝土搅拌站的信息化管理系统及方法，以解决上述背景技术提到问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种混凝土搅拌站的信息化管理系统，该系统包括：信息采集模块、服务器、线能分析模块和生产计划模块；信息采集模块用于采集设备信息和生产信息，并将其发送至服务器保存；

生产计划模块通过对生产任务的深化分析以将生产任务科学的分配至对应的搅拌设备；生产计划模块执行如下步骤：

步骤一：调取生产任务以及对应的生产信息，对生产信息进行分析以得到生产任务的需求值，以此类推得到每个生产任务的需求值，并选取其中需求值最大的生产任务记为目标生产任务；

步骤二：设定每个搅拌器均对应一个累计系数，获取该搅拌设备最近一次更新的累计系数；

获取搅拌设备运行时长F5、在线时长F4和目前的待生产任务数量F3，并将其与设能值STZ和累计系数

步骤三：重复上述步骤一至步骤二直至将所有生产任务分配完毕，搅拌设备按照分配的生产任务进行依次生产；

步骤四：当完成其中任意一个生产任务时，则该搅拌设备的待生产任务数量减一，并进行生产累计分析以得到累计系数；将累计系数更新至步骤二。

可选的，累计分析的具体步骤如下：

获取搅拌设备完成的生产任务以及生产任务的开始时刻、结束时刻、生产量，统计搅拌设备已完成的生产任务的数量记为m1；将开始时刻与结束时刻进行时间差值计算以得到生产时长，将所有的生产时长进行均值计算以得到平均时长，再将该次生产时长与平均时长进行差值计算以得到单次提前时长记为Y1

调取该生产任务的需求量，将生产量减去需求量以得到过剩量记为Y2

可选的，还包括线能分析模块；

线能分析模块通过设备信息对搅拌设备的生产能力和运行波动进行综合分析以得到该搅拌设备的设能值，并将设能值发送至生产计划模块；具体如下：

通过对搅拌设备的生产能力进行分析以得到总产能值；运行波动分析包括运转变化分析和温度变化分析，对搅拌设备进行运转变化分析以得到转波值，同时对搅拌设备进行温度变化分析以得到温波值；将转波值XZ和温波值DGZ代入设定的公式

可选的，对搅拌设备进行生产能力分析的具体步骤为：

采集搅拌容量、搅拌时长和能耗值，并将其进行数值化分析以得到该采集时刻搅拌设备对应的产能值记为AZ

可选的，对搅拌设备进行运转变化分析以得到转波值，具体如下：

调取不同采集时刻的振动值和转速；以采集时刻为横坐标，分别以振动值和转速为纵坐标构建运行参数随时间变化关系图；由此可得任一采集时刻对应的振动值和转速的坐标记为（X

将振动值的坐标（X

可选的，对搅拌设备进行温度变化分析以得到温波值，具体如下：

获取温度分布图，将温度分布图分成若干个像素格，且像素格中只存在一种颜色深度值，识别像素格的颜色深度值记为D

一种混凝土搅拌站的信息化管理方法，应用如上所述的混凝土搅拌站的信息化管理系统，所述方法包括以下步骤：

U1：采集设备信息和生产信息，并将其进行保存；其中设备信息包括搅拌参数以及运行参数；

U2：通过设备信息对搅拌设备的生产能力和运行波动进行综合分析以得到该搅拌设备的设能值；

U3：通过对生产任务的深化分析以将生产任务科学的分配至对应的搅拌设备，具体为：

U31：调取生产任务以及对应的生产信息，其中生产信息包括混凝土类型、需求量以及需求时间，其中需求时间是指该混凝土交付的时间；将需求时间与系统当前时间进行时间差值计算以得到交付时长记为F1，并将其与需求量F2代入设定的公式

U32：设定每个搅拌器均对应一个累计系数，获取该搅拌设备最近一次更新的累计系数记为

获取该搅拌设备的待生产任务数量，并将其记为F3，并将其与在线时长F4、运行时长F5、设能值STZ和累计系数

U33：重复上述步骤U31至步骤U32直至将所有生产任务分配完毕，搅拌设备按照分配的生产任务进行依次生产；

U34：当完成其中任意一个生产任务时，则该搅拌设备的待生产任务数量减一，并进行生产累计分析以得到累计系数；将累计系数更新至步骤U32。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

线能分析模块通过设备信息对搅拌设备的生产能力和运行波动进行综合分析以得到该搅拌设备的设能值，能够准确评估搅拌设备的运行状态和稳定性，为生产计划和决策提供有效的支持；

生产计划模块通过对生产任务的紧急程度进行分析以得到生产任务的需求值，同时分析搅拌设备的已完成的生产任务以得到累计系数，并将其对设能值进行进一步修正以得到分配值；将需求值和分配值进行结合，根据生产任务的紧急程度和设备的生产能力，合理分配生产任务以完善混凝土搅拌站的信息化管理，确保分配的任务量不超过设备的承载能力，避免设备过载或闲置的现象发生，提高设备利用率和生产效率，保证生产计划的顺利进行。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的系统总框图；

图2为本发明的混凝土搅拌站的信息化管理方法的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本申请的实施例，提供了一种混凝土搅拌站的信息化管理系统。

如图1所示，该系统包括：信息采集模块、服务器、线能分析模块和生产计划模块；信息采集模块通过与安装于混凝土搅拌设备的传感器通信连接以获取设备信息，信息采集模块还用于采集生产信息；其中生产信息包括混凝土需求类型、需求量以及需求时间；设备信息包括搅拌参数以及运行参数；搅拌参数包括搅拌容量、搅拌时长和能耗值；运行参数包括搅拌设备的振动值和转速；

服务器存储有不同类型的混凝土以及对应的材料配比；需要说明的是，混凝土的配比包括水泥、砂、石子等不同材料的用量比例，不同的配比可以达到不同的强度、密实度和耐久性等特性；因此建筑工程中混凝土的用途不同，混凝土的配比也不同；

设定混凝土搅拌站存在若干个搅拌设备，每个搅拌设备均对应投料、搅拌和卸料步骤；对于每个搅拌设备，它们通常是独立运行的，可以并行进行混凝土的生产；

线能分析模块通过对设备信息进行分析以得到该搅拌设备的总产能值，具体为：

调取不同采集时刻的搅拌设备的搅拌容量、搅拌时长和能耗值；需要说明的是，搅拌容量是指搅拌设备一次能够搅拌的混凝土总体积；搅拌时长是指完成一次搅拌所需要的时长；能耗值是指搅拌设备在生产的过程中单位时间内生产消耗的能量值；任选其中一个采集时刻，将搅拌容量A1

调取不同采集时刻的振动值和转速；以采集时刻为横坐标，分别以振动值和转速为纵坐标构建运行参数随时间变化关系图；由此可得任一采集时刻对应的振动值和转速的坐标记为（X

利用红外成像仪对搅拌设备的电机进行扫描以得到不同采集时刻的温度分布图，需要说明的，温度分布图中的颜色深度值表示的是电机相应位置的温度，颜色深度值越大，则对应温度越高，将温度分布图分成若干个像素格，且像素格中只存在一种颜色深度值，识别像素格的颜色深度值记为D

将转波值XZ和温波值DGZ通过设定的公式

通过总产能值TAZ和搅拌波动值XDZ通过设定的公式

以此类推以得到每个搅拌设备的设能值，并将其发送至生产计划模块；

通过设备信息对搅拌设备的生产能力和运行波动进行综合分析以得到该搅拌设备的设能值，能够准确评估搅拌设备的运行状态和稳定性，为生产计划和决策提供有效的支持。

如图2所示，生产计划模块通过对生产任务的深化分析以将生产任务科学的分配至对应的搅拌设备；具体为：

步骤一：调取生产任务以及对应的生产信息，其中生产信息包括混凝土类型、需求量以及需求时间，其中需求时间是指该混凝土交付的时间；将需求时间与系统当前时间进行时间差值计算以得到交付时长记为F1，将需求量记为F2，利用设定的公式

步骤二：设定每个搅拌器均对应一个累计系数，获取该搅拌设备的距离系统当前时间最近的一次更新的累计系数

获取搅拌设备运行时长、在线时长和设备目前的待生产任务数量，需要说明的是，运行时长指的是搅拌设备在距离系统当前时间最近的一次开机时间，运行时长越大，则表示搅拌设备超负荷工作的可能性越大；在线时长是指搅拌设备在从投入使用至今所进行混凝土生产的总时长，在线时长越大，表示搅拌设备存在磨损的可能性越大；

获取该搅拌设备的待生产任务数量，并将其记为F3，并将其与在线时长F4、运行时长F5、设能值STZ和累计系数

步骤三：重复上述步骤一至步骤二直至将所有生产任务分配完毕，由此可得，每个搅拌设备均对应一个待生产任务列表，其中待生产任务列表的顺序是按照生产任务的需求值从大至小排序，搅拌设备按照待生产任务列表的顺序依次从服务器中调取混凝土的材料配比，按照材料配比进行混凝土的生产；

步骤四：当完成其中任意一个生产任务时，则该搅拌设备的待生产任务数量减一，并进行生产累计分析，具体为：

获取搅拌设备完成的生产任务以及生产任务的开始时刻、结束时刻、生产量，需要说明的是，区别于需求量，需求量是指该生产任务所需求的混凝土量，生产量是指搅拌设备在生产过程中实际得到的混凝土量；将已完成的的生产任务记为q，其中q=1，2，3……m1，m1取值为正整数，m1表示的已完成生产任务的总数量，则该搅拌设备的所有已完成的生产任务数量为m1；将开始时刻与结束时刻进行时间差值计算以得到生产时长，将所有的生产时长进行均值计算以得到平均时长，再将该次生产时长与平均时长进行差值计算以得到单次提前时长记为Y1

调取该生产任务的需求量，将生产量减去需求量以得到过剩量并将其记为Y2

通过对生产任务的紧急程度进行分析以得到生产任务的需求值，同时分析搅拌设备的已完成的生产任务以得到累计系数，并将其对设能值进行进一步修正以得到分配值；将需求值和分配值进行结合，根据生产任务的紧急程度和设备的生产能力，合理分配生产任务，并确保分配的任务量不超过设备的承载能力，避免设备过载或闲置的现象发生，提高设备利用率和生产效率，保证生产计划的顺利进行。

申请实施例还提供了一种混凝土搅拌站的信息化管理方法；该方法包括以下步骤：

U1：采集设备信息和生产信息，并将其进行保存；其中设备信息包括搅拌参数以及运行参数；搅拌参数包括搅拌容量、搅拌时长和能耗值；运行参数包括搅拌设备的振动值和转速；生产信息包括混凝土需求类型、需求量以及需求时间；

U2：通过设备信息对搅拌设备的生产能力和运行波动进行综合分析以得到该搅拌设备的设能值；其中运行波动分析包括运转变化分析和温度变化分析；

U3：通过对生产任务的深化分析以将生产任务科学的分配至对应的搅拌设备，以实现合理的排产计划，提高搅拌站的生产效率，完善对混凝土搅拌站的信息化管理；

U31：调取生产任务，其中生产任务包括混凝土类型、需求量以及需求时间，其中需求时间是指该混凝土交付的时间；将需求时间与系统当前时间进行时间差值计算以得到交付时长记为F1，将需求量记为F2，利用设定的公式

U32：设定每个搅拌器均对应一个累计系数，获取该搅拌设备的距离系统当前时间最近的一次更新的累计系数

获取该搅拌设备的待生产任务数量，并将其记为F3，并将其与在线时长F4、运行时长F5、设能值STZ和累计系数Yδ利用设定的公式

U33：重复上述步骤U31至步骤U32直至将所有生产任务分配完毕，搅拌设备按照分配的生产任务进行依次生产；

U34：当完成其中任意一个生产任务时，则该搅拌设备的待生产任务数量减一，并进行生产累计分析以得到累计系数；将累计系数更新至步骤U32。

上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。